GRAFICĂ ASISTATĂ DE CALCULATOR - I

Concepte generale ale graficii pe calculator Reprezentarea grafica a informatiei in sistemele de calculatoare – totalitatea modelelor si tehnicilor de introducere, extragere si conversie a informatiei, spre, sau de la echipamentele periferice de tehnica de calcul, astfel construite incat, pentru operatorul uman, informatia sa aiba caracter grafic. Utilizatorul realizeaza modelul geometric prin introducerea in sistemul grafic a trei categorii de comenzi: – comenzi care identifica sau genereaza elemente primitive (sfere, cuburi etc.);

- comenzi prin care se realizeaza transformari geometrice asupra primitivelor (scalare, rotatie, translatie etc.);

- comenzi care combina primitivele prin operatii logice (reuniune, intersectie, diferenta).

Principalele functii ale unui sistem grafic sunt urmatoarele: - de memorare; - de prelucrare a informatiei; - de citire / scriere a informatiei.

Obtinerea unei imagini pe dispozitivul de iesire al sistemului grafic presupune doua tipuri de procese:

- procesul de formare a imaginii (in care sunt procesate comenzile utilizatorului); - procesul de afisare a imaginii (prin care se realizeaza vizualizarea informatiei

grafice). Memorarea imaginilor se poate face in doua moduri care le departajeaza in:

- imagini de tip vectorial, pentru care formatul de memorare este de tip vectorial (spre exemplu, un segment de dreapta este memorat prin coordonatele punctelor de capat);

- imagini de tip bitmap, pentru care formatul de memorare este la nivel de bit (definirea imaginii se realizeaza prin definirea starii fiecarui punct, stare care este data de culoarea sa).

Principiile graficii vectoriale Grafica vectoriala se bazeaza pe faptul ca orice forma geometrica poate fi reprezentata cu ajutorul unor date numerice care se refera la coordonatele unor puncte definitorii si cu ajutorul unor relatii geometrice. Spre exemplu, în cazul unei linii, calculatorul are nevoie de coordonate punctului de referinta, de directia de trasare si de lungime, adica de un numar mai mic de date fata de cele care ar fi necesare în cazul în care s-ar folosi coordonatele fiecaruia din punctele componente ale liniei respective. Astfel un desen grafic vectorial este format din obiecte cu proprietati diferite, asezate într-un anumit mod pe suprafata de lucru. Formele geometrice reprezentate vectorial sunt entitati de sine statatoare numite obiecte. Primitivele geometrice sunt acele obiecte care sunt definite cu un numar foarte mic de puncte si cu relatii geometrice simple: linia, dreptunghiul, elipsa, poligoane regulate.

Conturul unui obiect este reprezentarea vizuala a formei obiectului respectiv realizata prin intermediul unei curbe închise sau a unei curbe deschise. Suprafata unui obiect este aria marginita de un contur închis. Pixelii aflati în interiorul unui contur închis pot fi colorati . Proprietatile generale ale unui obiect sunt: pozitia si dimensiunea sa. Cu ajutorul pozitiei se stabileste locul ocupat de catre un obiect pe o anumita suprafata generata de un centru de referinta si de un sistem de axe de coordonate ortogonale. În general pentru definirea pozitiei unui obiect se foloseste centrul geometric al acestuia respectiv centrul dreptunghiului circumscris obiectului respectiv .

Dimensiunea obiectului se raporteaza la o anumita unitate de masura si stabileste raportul de marime între obiectul respectiv si alte obiecte sau între obiectul respectiv si spatiul de lucru. Dimensiunea obiectului este definita cu ajutorul latimii si înaltimii. Pozitia si dimensiunea sunt proprietati relative deoarece ele definesc obiectul raportându-l la alte obiecte sau la suprafata de lucru. Alte tipuri de proprietati Proprietatile de contur – definesc aspectul vizual al curbei care formeaza conturul obiectului. Cele mai utilizate sunt: forma conturului, grosimea conturului, tipul liniei utilizate (linie continua, linie punctata), culoarea liniei de contur. Proprietatile de suprafata - definesc aspectul vizual al suprafetei obiectului respectiv. Dintre proprietatile mai importante pot fi mentionate: culoarea, textura, gradul de transparenta.

Proprietatile de contur si cele de suprafata sunt proprietati absolute pentru ca ele definesc obiectul independent de celelalte obiecte. Obiectele pot fi reprezentate pe straturi diferite în asa fel încât ele sa nu interactioneze unele cu celelalte si sa nu-si schimbe proprietatile prin suprapunere.

Modelarea formelor Modelare = ansamblu de operatii prin care modificam forma unui obiect in scopul obtinerii unui anumit efect vizual. Exemplu Se pleaca de la o primitiva grafica, spre exemplu dreptunghi. Daca vrem sa marim obiectul pastrandu-i in acelasi timp forma, calculatorul va modifica automat pozitia altor puncte, astfel incat sa se pastreze paralelismul laturilor.

initial initial

final

Se poate modifica liber pozitia unui punct, celelalte ramanand nemodificate, rezultand un poligon neregulat.

initial initialfinal

Se poate adauga un nou punct definitoriu pe una din laturi si se poate modifica pozitia acestuia rezultand un obiect cu cinci laturi. Prin adaugarea de puncte suplimentare se pot obtine figuri geometrice complexe.

initial initial

In cazul curbelor Bezier sunt necesare coordonatele a patru puncte definitorii: - doua in capetele curbei; - doua in exterior, care formeaza impreuna cu punctele din capetele curbei,

tangente in punctele respective Prin modificarea coordonatelor tangentelor se pot obtine diferite forme grafice. Curbele Bezier sunt utilizate de majoritatea programelor de grafica pentru constructia formelor geometrice complexe.

1I

II

2

Principiile graficii raster Grafica raster este o grafica de procesare prin care grupuri de pixeli dintr-o matrice initiala isi schimba succesiv culoarea pana cand imaginea devine ceea ce a dorit uilizatorul. Daca intr-o imagine raster este desenata o linie, pixelii corespunzatori vor fi modificati, capatand noi valori RGB, valorile vechi se pierd si nu mai pot reda imaginea anterioara.

In momentul in care utilizatorul deplaseaza cursorul peste o matrice de pixeli, cei atinsi isi schimba culoarea, rezultand un efect similar celui unui creion pe hartie. Daca specificam numarul de pixeli din jurul varfului cursorului care isi schimba culoarea, se pot obtine urme mai subtiri sau mai groase.

In grafica vectoriala elementul principal este forma, in timp ce in grafica raster culoarea este baza oricarei reprezentari. Conturul nu mai este o curba, ci rezultatul vizual al diferentei de culoare intre pixelii invecinati, fiind de fapt linia imaginara ce formeaza granita intre doua zone diferit colorate dintr-o imagine. Nu mai exista entitati de tip obiect ci doar pixeli.

In grafica raster selectia reprezinta multimea de pixeli apartinand unei zone marcate din imagine. Reprezentarea unei forme necesita specificarea explicita a culorilor pixelilor ce o definesc.

Pentru trasarea formelor regulate se utilizeaza metode de selectie cu ajutorul carora se poate delimita o zona de forma dorita, care poate fi apoi umpluta automat cu o anumita culoare.

1. Dupa indepartarea selectiei cu ajutorul careia a fost construita o anumita forma, forma respectiva devine parte integranta a imaginii si nu mai poate fi tratata independent.

2. Orice reprezentare se face pe baza modificarii culorilor pixelilor din imagine. Stergerea sau deplasarea formei nu va putea duce la refacerea culorilor initiale.

Tehnici de lucru în programele de grafică vectorială AutoCAD-ul Interfata cu utilizatorul

1. Meniul principal (este de tipul pull-down) 2. Bara cu pictograme pentru comenzi imediate 3. Bara de afisare a proprietatilor obiectelor

4. Zona desenului 5. Zona de comenzi 6. Bara de stare 7. Pictograma sistemului de coordonate UCS – User Coordinate Systems WCS – World Coordinate System Coordonatele punctelor pot fi specificate în modurile: 1. Coordonate absolute - coordonatele sunt distante măsurate de la origine (0,0). 2. Coordonate relative - coordonatele se măsoară faţă de ultimul punct introdus. 3. Coordonate polare plane - se introduce distanţa faţă de punctul anterior şi unghiul măsurat în sens trigonometric. 4. Coordonate cilindrice - determină punctul din spaţiul 3D care se află la distanţa d faţă de punctul anterior, pe direcţia unghiulară θ din planul XY şi respectiv la altitudinea z în plan vertical. 5. Coordonate sferice - stabilesc punctul din spaţiul 3D care se află la distanţa d faţă de cel anterior, pe direcţia unghiulară θ din planul XY şi pe direcţia unghiulară φ în plan vertical. Exemplu: Command: LINE Specify first point: 50,75 (coordonate carteziene absolute) Specify next point: @100,0 (coordonate carteziene relative) Specify next point: @100<30 (coordonate polare; 100 este distanţa, 30 este unghiul în grade).

Configurarea mediului de lucru Constă în setarea unor variabile de sistem care se referă la unităţile de desenare, limitele desenului, mărimea pasului cursorului etc. Comenzile care configurează mediul de lucru sunt următoarele: 1. Comanda LIMITS - stabileşte limitele desenului; 2. Comanda UNITS - stabileşte unităţile de lucru; 3. Comanda SNAP - stabileşte mărimea pasului de deplasare a cursorului pe ecran; 4. Comanda GRID - determină afişarea pe ecran a unei reţele de puncte ajutătoare; 5. Comanda ORTHO - trece în (sau revine din) modul de lucru caracterizat prin deplasarea cursorului doar orizontal şi vertical; 6. Comanda OSNAP - stabileşte modul de selectare a punctelor în funcţie de entităţile pe care va fi poziţionat cursorul; 7. OTRACK - permite filtrarea dinamic-interactivă a coordonatelor unor puncte de pe desen. Informaţii despre starea desenului sau a unor elemente din desen se găsesc în T ools-> Inquiry -> Status (Area, Distance etc).

1. Controlul reprezentării unităţilor de măsură (comanda UNITS sau Format -> Units). Se pot stabili: Length: tipul şi precizia afişării lungimilor; Angle: tipul (grade, radiani, minute, secunde), precizia şi sensul afişării unghiului (sensul acelor de ceasornic sau nu). 2. Limitele desenului (comanda LIMITS sau Format -> Drawing Limits). Se pot stabili colţurile stânga-jos şi dreapta-sus ale suprafeţei rectangulare ale proiectului.

3. Cuantificarea coordonatelor (comanda SNAP sau Tools -> Drafting Settings -> Fişa Snap and Grid). Se selectează Snap On dacă dorim să impunem cursorului să nu poată puncta decât sărind pe multiplii valorilor specificate, spre exemplu un pas de 1 mm, dacă ştim că nici o dimensiune a obiectelor reprezentate nu se exprimă cu zecimale. 4. Afişarea de repere cuantificate (comanda GRID sau Tools -> Drafting Settings). Se selectează opţiunea Grid On dacă dorim să avem pe ecran o reţea regulată de puncte cu rol de repere grafice. Reţeaua se întinde pe suprafaţa specificată prin comanda LIMITS. Se poate renunţa la SNAP şi GRID prin apăsarea butoanelor aflate pe bara de stare. 5. Stabilirea direcţiei de evoluţie a cursorului pe suprafaţa de lucru (Tools -> Drafting Settings). Prin opţiunea Polar Angle Setting se poate stabili unghiul de evoluţie a cursorului pe suprafaţa de lucru, care implicit are valoarea 90 grade, dar se pot alege şi alte valori cum ar fi 15, 30, 45 grade sau alte valori stabilite de către utilizator. 6. Agăţarea unor puncte specifice obiectelor desenate anterior (comanda OSNAP sau Tools -> Drafting Settings -> Fişa Object Snap). Comanda respectivă permite ca în timpul creării de obiecte noi, când trebuie furnizate coordonate definitorii să ne agăţăm de poziţii semnificative geometric. Punctele pe care se permite prinderea sunt:

NEArest: punctul geometric semnificativ cel mai aproape de poziţia curentă ENDpoint: capăt de segment MIDpoint: mijlocul segmentului vizat CENter: centrul cercului sau al arcului de cerc PERpendicular: piciorul perpendicularei pe obiectul vizat TANgent: punctul de tangenţă la obiectul circular vizat QUAdrant: puncte cuadrante de pe cerc (arc, elipsă) INSertion: punctul de inserţie a unui bloc INTersection: intersecţia dintre două obiecte filare APParent INTersection: intersecţia virtuală dintre două obiecte ce nu se intersectează decât prin prelungirile lor NODe: punctul de plasare (inserţie) a unui obiect-punct, a unei definiţii de cotare sau a unui text EXtension: determină extinderea temporară a liniei (arcului) pentru asistenţă geometrică PARallel: desenează un vector ajutător paralel cu obiectul desemnat. Dacă dorim ca punctele de agăţare să ne fie prezentate dinamic, activăm modul running OSNAP apăsând butonul din linia aflată la partea de jos a ferestrei. 7. Filtrarea de coordonate. Filtrarea de coordonate este mecanismul prin care putem prelua parţial coordonate de la punctele geometrice existente în desen. Filtrarea poate fi explicită sau dinamic-interactivă. Dacă la promterul care aşteaptă precizarea unor coordonate scriem .X sau .Y sau .Z sau .XY, programul ştie că vom prelua doar acele coordonate de la punctul pe care îl vom preciza în continuare, urmând ca apoi să ni se ceară celelalte coordonate.

Prin deplasarea cursorului de-a lungul direcţiilor X, Y sau Z, se poate obţine urmărirea în timp real a coordonatelor parţiale, aspect semnalat dinamic prin afişarea unei linii foarte subţiri paralele cu axa X, Y sau Z şi trecând prin punctul sursă. Facilitatea se numeşte Object Snap Traking.

Selectarea obiectelor Cand este ceruta o selectie prin aparitia comenzii Select objects se poate raspunde cu: 1- selectia succesiva a obiectelor

2 – window – obiectele se incadreaza cu mouse-ul intr-o fereastra

3 – crossing – obiecte in cadrul unei ferestre de traversare

4 – Wpolygon – obiecte in cadrul unui contur poligonal 5 – ALL – toate entitatile din desen

6 – Last – ultimul obiect desenat

7 – Previous – toate entitatile din setul de selectie anterior

8 – Remove – permite retragerea unor entitati deja selectate din selectie

9 – Add – reia includerea de obiecte in multimea deja selectata Controlul afisarii In AutoCAD sunt doua medii de lucru: -spatiul model, care este folosit la crearea modelului sau a geometriei proiectului; modelul poate fi 2D sau 3D, dar AutoCAD-ul creaza fiecare componenta a modelului in trei dimensiuni completand proiectul in spatiul model; -spatiul hartie, care este folosit in special pentru plotarea modelului; in spatiul hartie fiecare componenta este creata in

2D; este folosit pentru desenarea indicatorului, note tehnice, trasarea chenarului si a celorlalte elemente grafice ale formatului; este un spatiu de lucru complementar spatiului model, simplificand crearea unei mari varietati de desene pe acelasi model. Zona de afisare poate fi impartita in viewport-uri (View -> Viewports), ferestre de vizualizare atat in spatiul model cat si in spatiu hartie, usurandu-se astfel lucrul asupra unor portiuni diferite ale aceluiasi model. Daca desenul ocupa un spatiu mai mare decat cel al ecranului, pe monitor va fi afisata doar o parte din desen, la o scara care sa permita o precizie acceptabila.

(0, 0)

(210, 150)

A3 (420, 297)

Spatiul afisat

Spatiul alocat

Comanda ZOOM permite marirea sau micsorarea portiunii vizibile a desenului. Optiunea All (View -> Zoom -> All) va face ca ecranul sa afiseze

intreg spatiul de lucru alocat. Aspecte avansate de proiectare Structurarea desenelor - Lucrul cu straturile Obiectele grafice cuprinse intr-un document-desen se pot grupa pe staturi (layer-e) rezultand o structurare care permite organizarea si gestionarea mai buna a proiectului. Entitatile grafice pot fi distribuite pe straturi astfel incat in cadrul unui grup/ strat sa existe doar acele obiecte inrudite functional.

Avantajele gruparii obiectelor pe straturi sunt urmatoarele: 1. Se pot stabili proprietatile de culoare, tip linie, grosime linie aferente unui strat, astfel incat obiectele reprezentate in cadrul stratului respectiv sa preia automat proprietatile asociate;

2. Se poate consolida vizibilitatea pe straturi atunci cand este nevoie de o lizibilitate mai buna asupra anumitor categorii de obiecte, existand posibilitatea ca straturile nerelevante in etapa respectiva sa fie ascunse;

3. Se poate bloca accesul la editare pentru a nu modifica anumite zone din desen;

4. Se poate ajusta modul de tiparire a stratului; 5. Se poate asocia o descriere (incepand cu AutoCAD 2005). Programul ofera posibilitati de management al straturilor cum ar fi: creare, redenumire, stergere, ordnare, grupare pe criterii ierarhice, filtrare pe criterii proprii, copiere, importul si exportul de definitii. Implicit, obiectele sunt asociate stratului 0 si doar definirea altor straturi permite construirea obiectelor si in alte layer-e. Un obiect nu poate sa apartina decat unui strat. Cele mai frecvente manevre cu straturile se fac actionand asupra listei de straturi din bara cu unelte Object properties aflata sub meniul principal in partea stanga (implicit). Stratul curent se stabileste selectandu-i denumirea din lista. Selectand un obiect din desen, lista de straturi afiseaza automat stratul acelui obiect. Majoritatea operatiunilor referitoare la straturi pot fi realizate si in fereastra Layer Properties Manager, care poate fi dechisa din meniul Format, submeniul Layer.

Pentru a determina vizibilitatea sau invizibilitatea unui strat se localizeaza stratul in cadrul listei si se executa clic pe simbolul bec, consecinta fiind aceea ca obiectele acelui strat dispar (reapar) pe ecran. Blocarea / deblocarea unui strat se realizeaza prin intermediul simbolului lacat din dreptul stratului respectiv, actiune care permite vizibilitatea obiectelor dar nu permite modificarea lor. Hasurarea Hasura poate fi aplicata unei zone din desen marginita complet de obiece, fie un singur obiect inchis, fie mai multe obiecte inconjurand integral zona vizata. Termenul hasura in AutoCAD se refera la umplerea cu un model grafic a unei zone marginite spre a o distinge simbolistic fata de celelalte entitati reprezentate in desen. Umplerea se poate realiza cu simboluri liniare, punctiforme, in diverse combinatii regulate sau cu o culoare uniforma. Comanda pentru realizarea hasurilor se gaseste in meniul Draw, sumeniul Hatch sau se poate introduce la prompter in linia de comenzi BHATCH.

Fereastra de dialog aferenta acestei comenzi are urmatoarele categorii de optiuni: - hatch (quick) – pentru selectarea/ ajustarea/ definirea modelului de hasura; - advanced – pentru optiuni speciale cum ar fi tratarea insulelor (subzone constituite din obiecte inchise in zona de delimitare a hasurilor); - gradient (incepand cu AutoCAD 2004) – permite umplerea cu un gradient cromatic. Cotarea in desen Diferitele modalitati de cotare pot fi activate din meniul Dimension. AutoCAD-ul ofera mijloacele necesare pentru crearea si manevrarea cotelor, adaptarea elementelor cotei (linia de cota, liniile ajutatoare de cota, capetele de sageti, textul, prefixurile textului). Pot fi realizate cotari simple (liniare orizontale / verticale/ aliniate; unghiulare; radiale; diametrale; tip indicator) sau complexe (cotari multiple in prelungire sau etajate; cu diverse prefixe sau sufixe; simboluri de tolerante geometrice). Cotare supraetajata liniara cu baza comuna

Aspectul cotarilor depinde de proprietatile elementelor componente. Este mai practic sa se stabileasca global aceste caracteristici, in loc sa fie reglate la fiecare plasare a unui nou ansamblu de cotare. Pentru a realiza aceast lucru AutoCAD-ul pune la dispozitie mecanismul stilurilor de cotare (se poate alege/ defini cate un stil pentru fiecare particularizare a seturilor de parametrii privind cotarea). Format -> Dimension Style Dimension -> Style DIMSTYLE Tiparirea / plotarea desenelor Daca imprimarea se executa direct din spatiul model, va trebui sa fie corelat gabaritul modelului cu dimensiunile paginii disponibile; daca

imprimarea se executa din spatiul hartie, tiparirea se initiaza simplu, ca la orice aplicatie care ruleaza pe sistemul de operare Windows. Actionand butonul Plot de pe bara de unelte standard se deschide fereastra de dialog aferenta in care pot fi executate urmatoarele setari: -in categoria Plot Device pot fi ajustati parametrii imprimantei curente, in maniera clasica Windows; -in categoria Plot Settings se stabileste formatul paginii de hartie (Paper Size), aria de tiparire, orientarea desenului, factorul de scalare a modelului etc. Specificarea scarii de reprezentare a desenului este necesara deoarece foarte rar modelul care este reprezentat la scara 1:1 se va potrivi cu unitatile sale de masura in dimensiunea paginii. Optiunea Scale to Fit determina programul sa aleaga un factor de scara potrivit pentru scalarea modelului pe absolut toata suprafata disponibila a paginii. In meniul File exista optiuni legate de tiparire: •Plot Style managers – pentru gestionarea stilurilor de plotare; •Plotter manager – fereastra dialog contine configuratiile plotter-elor instalate si particularizate pentru AutoCAD.

Reprezentări grafice cu ajutorul calculatorului Facilităţi precum precizia şi acurateţea în realizarea desenelor, scrierea uşoară a textelor, cotarea exactă, posibilitatea de creare şi utilizare a unor biblioteci de elemente sunt obţinute prin utilizarea calculatorului în reprezentările grafice. Pentru proiectarea asistată de calculator se utilizează programe specializate care oferă o serie de avantaje precum :

▪ realizarea de obiecte direct în trei dimensiuni, obiecte care pot fi modificate în perspectivă sau în vederile standard, cu actualizarea automată a tuturor secţiunilor şi vederilor ;

▪ convertirea automată a geometriei standard la una parametrică, procedeu care oferă posibilitatea generării rapide a unor alternative la desen prin schimbarea unei cote sau a unui alt parametru ;

▪ obţinerea de imagini realistice utilizând transparenţa, iluminarea indirectă, reflexia, texturarea, cu posibilitatea de a realiza modele în timpul procesului de proiectare ;

▪ posibilitatea detalierii prin folosirea bibliotecilor de simboluri (pentru rugozităţi, sudură, toleranţe de formă, poziţie, orientare) ;

▪ posibilitatea de analiză statică şi dinamică cu element finit ; ▪ simularea mişcării mecanismelor, verificarea şi evaluarea traiectoriilor de

mişcare etc ; ▪ animaţia mecanismelor prin utilizarea tehnicii interpolării cadrelor ; ▪ posibilitatea generării de rapoarte filtrante, de adnotări cu text, de a realiza

măsurări geometrice diverse etc. Programele de desenare sau de modelare tridimensională pot fi departajate în trei categorii :

▪ programe de generaţia întâi care au ca rezultat modele neparametrizate obţinute cu module generale nespecializate (AutoCAD) ;

▪ programe de generaţia a doua care permit obţinerea de modele neparametrizate sau parţial parametrizate prin utilizarea unor module specifice de lucru, cum ar fi modulele de generare şi simulare a proceselor, de modelare, de analiză şi optimizare (Euclid Quantum) ;

▪ programe de generaţia a treia care conduc la obţinerea de modele complexe parametrizate prin intermediul unor module specifice pentru domenii învecinate, module care permit interconectarea cu maşinile unelte cu comandă numerică sau interfaţarea cu alte programme integrate (CATIA, MICROSTATION, SOLID EDGE, PROENGINEER, SOLID WORKS).

Conceptul de parametrizare bidirecţională a apărut în proiectarea asistată de calculator o dată cu dezvoltarea programelor CATIA şi PROENGINEER, care pe lângă modulul principa ; de modelare tridimensională conţin şi module complet integrate de turnare, sudare, asamblare, injecţie de mase plastice, prelucrare prin aşchiere, analiză cu element finit, electronică, management etc. Reprezentările grafice din domeniul ingineresc au la bază desenul tehnic, fapt ce impune o cunoaştere foarte bună a geometriei elementare şi a celei descriptive. În funcţie de modul de abstractizare, în cadrul desenelor tehnice există numeroase tipuri de reprezentări care pot fi ierarhizate în clase cu grade de generalizare progresive. Astfel, o piesă poate fi definită prin ecuaţiile analitice ale suprafeţelor din care este formată, poate fi reprezentată printr-un simbol normalizat sau printr-un model în trei dimensiuni executat la scară. În tabelul 1 este prezentată scara de reprezentare realizată de către Moles.

Tabelul 1. Clasa Definire Exemple

0 Descriere în cuvinte sau în formule algebrice Ecuaţii, formule, texte. 1 Schemă de vectori în spaţii abstracte Grafice vectoriale în

electrotehnică 2 Schemă în spaţii complexe Scheme de statică grafică 3 Schemă de formulare Formule chimice

dezvoltate 4 Organigramă Organigrama unei

întreprinderi 5 Schemă de principiu electrică, electronică Plan de cablaj al unui

monitor 6 Vedere « sugestivă » Obiect tehnic într-un

manual de asamblare sau de reparaţie

7 Schemă obţinută prin cuantificarea elementelor şi simplificare

Hartă geografică, secţiune anatomică, secţiune într-un motor

8 Desen sau fotografie Afişe, cataloage, prospecte

9 Fotografie sau proiecţie reală pe un plan Catalog ilustrat, afiş 10 Schemă 2D sau 3D micşorată sau mărită ;

reprezentare în anamorfoză (imagine deformatã care pare normală când este privită dintr-un anumit punct)

Hartă în 3D, glob terestru

11 Model 2D sau 3D la scară Etalare artificială 12 Obiectul propriu-zis Obiect într-o expoziţie

Standarde, norme interne, convenţii Reprezentările în desenul tehnic se fac pe baza unor norme bine precizate prin standarde, norme interne şi convenţii. Ele permit interpretarea corectă şi unitară a elementelor privind proiectarea, execuţia, controlul şi exploatarea oricărui produs tehnic. Interpretarea unitară pe plan naţional a unor norme şi prescripţii este asigurată de standardele de stat. Acestea sunt clasificate pe baza unui sistem alfa numeric ce cuprinde sectoare notate cu litere majuscule (A, B, C…), corespunzătoare la diferite ramuri de producţie, grupe notate cu cifre de la 0 la 9 şi subgrupe notate cu a doua cifră de la 0 la 9. Spre exemplu, notarea D11 corespunde sectorului D, care este aferent maşinilor şi utilajelor pentru construcţii, industria uşoară şi alimentară, agricultură şi transport, grupei 1, aferentă maşinilor şi utilajelor pentru industria textilă, subgrupei 1 pentru maşini şi utilaje pentru filaturi. Normele internaţionale sunt impuse de către Organizaţia Internaţională de Standardizare (ISO). Standardele elaborate în România înainte de 28 august 1992 au sigla STAS, iar cele elaborate după această dată au sigla SR. Standardele româneşti care sunt identice cu cele internaţionale au sigla SR ISO, SR CEI iar cele identice cu cele europene au sigla SR EN. Spre exemplu, SR ISO 96-1 : 1995 este un standard românesc identic cu cel internaţional şi se referă la maşini pentru industria textilă, inele şi cursoare pentru maşinile de filat şi răsucit, inele « T » şi cursoarele corespunzătoare. Standardele româneşti referitoare la desenul tehnic se află în sectorul U, grupa 1.

Clasificarea desenelor tehnice Standardul SR ISO 10209-1: 96 stabileşte termenii referitori la desenul tehnic şi tipurile de desene. În tabelul 2 sunt prezentate categoriile de desene utilizate în diverse domenii.

Tabelul 2. Criteriul de clasificare

Clasificare Detaliere

▪ desen industrial

- vizează reprezentarea obiectelor şi concepţiilor tehnice privind structura, construcţia, funcţionarea şi realizarea obiectelor din diverse domenii (construcţii de maşini, construcţii navale, aerospaţiale, electrotehnice etc.)

▪ desen de construcţii

- se referă la reprezentarea construcţiilor de clădiri, a lucrărilor de artă, a căilor de comunicare, a construcţiilor hidroenergetice etc.

▪ desen de arhitectură

- vizează concepţia funcţională şi estetică a construcţiilor, elementele decorative şi de finisare

▪ desen de instalaţii

- se referă la reprezentarea ansamblurilor sau elementelor de instalaţii pe unităţi industriale etc.

▪ desen cartografic

- vizează reprezentarea regiunilor geografice sau a suprafeţelor de teren cu forme de relief, elemente fizice naturale, construcţii, amenajări existente

După apartenenţa la domeniu

▪ desen de sistematizare

- se referă la reprezentarea concepţiilor de ansamblu în vederea amenajării teritoriale, a centrelor populate, a unităţilor industriale şi agricole etc.

▪ desen în proiecţie ortogonală

- desen în care elementele şi dimensiunile obiectului rezultă din una sau mai multe reprezentări obţinute prin proiecţii perpendiculare pe planele de proiecţie După modul

de reprezentare

▪ desen în perspectivă

- desen care redă elementele şi dimensiunile obiectului într-o singură reprezentare prin imaginea spaţială a obiectului respectiv, folosind proiecţia în perspectivă sau axonometrică pe planul de proiecţie

▪ schiţă - desen realizat cu respectarea proporţiilor dimensiunilor obiectului şi a formei, într-o aproximare vizualăş conţine toate elementele care să permită definirea clară a formei şi dimensiunilor obiectului

După modul de întocmire

▪ desen la scară - desen care păstrează un raport constant între dimensiunile obiectului şi cele reprezentate

După gradul de detaliere a reprezentării

▪ desen de ansamblu

- desen care are reprezentate toate piesele componente ale unui ansamblu, poziţia, structura şi funcţionarea lor

▪ desen de piesă sau de element

- desn careare reprezentate toate detaliile geometrice ale piesei sau elementului în vederea determinării complete

▪ desen de detaliu

- desen care, pentru precizarea unor date suplimentare, prezintă o parte dintr-un desen într-un mod mai clar

▪ desen de studiu

- desen care serveşte ca bazâ pentru desenul definitiv

▪ desen de execuţie

- desen care este folosit pentru executarea obiectului reprezentat, conţinând toate datele necesare în acest scop

▪ desen de montaj

- desen care specifică modul de asamblare sau amplasare a părţilor componente

▪ desen de amplasare

- desen care precizează locul de amplasare

▪ desen de reparaţie

- desen care stabileşte modul de reparare - recondiţionare

După destinaţie

▪ desen de prospect sau de catalog

- desen care serveşte la prezentarea şi identificarea obiectului reprezentat

▪ desen de operaţie

- desen care conţine toate datele necesare execuţiei unei singure operaţii (turnare, forjare, strunjire, frezare etc.)

▪ desen de gabarit

- desen care conţine conturul obiectului şi cotele maxime

▪ desen de releveu

- desenul realizat după un obiect existent

▪ schema - desen simplificat care utilizează semne convenţionale şi simboluri specifice

▪ epura - desenul ce conţine rezolvarea grafică a unor probleme de natură geometrică

După conţinut

▪ graficul - desenul ce prezintă variaţia unor parametri tehnici

▪ desene originale

- documente tehnice de bază cu semnături legale în original

▪ duplicate - desene identice cu originalul care, după legalizare, pot ţine locul originalelor

După valoarea ca document

▪ copii - desene reproduse, prin diferite metode de multiplicare, după original sau duplicat

Norme generale în desenul tehnic Condiţii generale pentru desenele de execuţie Desenul de execuţie este utilizat la realizarea produsului care face obiectul său, de aceea el trebuie să fie elaborat la scară şi în conformitate cu standardele referitoare la regulile de desen şi cu cele privitoare la condiţiile tehnice de calitate corespunzătoare domeniului respectiv. Desenul de execuţie poate fi realizat pentru o piesă, un ansamblu, un semifabricat etc. Desenele de execuţie pentru piese şi desenele de ansamblu trebuie să fie prevăzute cu indicator. În plus, desenele de ansamblu trebuie să aibă reprezentate tabele de componenţă. Numărul de cote pe desenul de execuţie trebuie să fie minim, dar suficient pentru executarea şi verificarea piesei. Trebuie să fie prevăzute prescripţii de precizie

pentru toate cotele şi pentru toţi parametrii indicaţi pe desen, cu excepţia celor informativi. Condiţiile tehnice de calitate pentru piesa sau ansamblul respectiv, care nu sunt înscrise în indicator sau în tabelul de componenţă, se vor înscrie sub formă de text sau de tabele în câmpul liber al desenului. Tabelele şi textele se amplasează paralel cu baza desenului, deasupra indicatorului sau a tabelului de componenţă, sau sub reprezentarea din desen. Recomandări pentru executarea desenelor tehnice Un desen tehnic trebuie să îndeplinească o serie de cerinţe cum ar fi : exactitatea execuţiei, respectarea normelor de reprezentare, realizare într-un timp minim, aspect estetic corespunzător. Pentru realizarea unui desen tehnic se recomandă parcurgerea următoarelor etape:

1. Stabilirea formatului, a scării de reprezentare, a numărului minim de proiecţii necesar, spaţiul necesar pentru cotare şi inscripţionare.

2. Poziţionarea relativă a proiecţiilor în format. 3. Trasarea axelor de simetrie şi a axelor de rotaţie. 4. Trasarea elementelor grafice (drepte, cercuri, arce de cerc) pe baza cotelor de

execuţie. 5. Realizarea construcţiilor grafice necesare pentru obţinerea conturului

complet al fiecărei proiecţii (racordări, teşituri, alte elemente de legătură grafică).

6. Cotarea desenului. 7. Haşurarea suprafeţelor secţionate. 8. Înscrierea condiţiilor tehnologice, a notelor privind execuţia sau a unor

opţiuni speciale, completarea indicatorului şi a tabelului de componenţă. Reguli pentru executarea desenelor 1. Reguli privind modul de întocmire al unui desen : ▪ o schiţă de prezentare iniţială poate fi executată cu mâna liberă ; ▪ pentru un desen de concepţie, formele geometrice se definesc cu precizie, la

scară ; ▪ un desen definitiv trebuie să fie clar ; ▪ desenele se execută pe un suport care să permită multiplicarea lor ulterioară. 2. Un ansamblu se reprezintă pe desen în poziţia sa normală de funcţionare. 3. Se recomandă reprezentarea unui număr minim de proiecţii. 4. Nu se realizează desene pentru piesele standardizate sau normalizate ; se folosesc codurile acestora şi reprezentările minim necesare pe ansamblu. 5. Axele sistemelor de referinţă şi liniile de construcţie nu se figurează. 6. Se recomandă utilizarea normelor pentru reprezentări convenţionale simplificate. 7. Pentru reducerea numărului de proiecţii necesare în reprezentarea desenului se utilizează vederile parţiale, secţiunile în trepte, secţiunile frânte, secţiunile locale parţiale, reprezentări parţiale în cazul pieselor simetrice. 8. Reprezentarea muchiilor sau a contururilor cu linie întreruptă se limitează la situaţiile când lipsa acestora afectează claritatea desenului. 9. Se recomandă utilizarea aceloraşi tipuri de parametrii grafici, spre exemplu, aceeaşi lungime a segmentelor pentru liniile discontinue de acelaşi tip, aceeaşi grosime a liniei cu o anumită destinaţie, acelaşi stil şi dimensiune a scrierii, aceeaşi grosime a liniei de trasaj şi aceleaşi dimensiuni pentru semnele convenţionale introduse pentru rugozităţi, toleranţe, simboluri etc.

Standarde generale de prezentare în grafica inginerească Linii utilizate în desenul tehnic industrial Liniile utilizate în desenul tehnic pot fi clasificate în funcţie de grosime şi de formă. După grosime, liniile pot fi subţiri, mixte sau groase. În figura urmăoare s-a notat grosimea liniei groase cu b, linia subţire având grosimea b/3.

În funcţie de forma pe care o au, liniile pot fi clasificate în mai multe tipuri prezentate în tabelul următor :

Linia continuă groasă se utilizează la reprezentarea de contururi, muchii reale vizibile, secţiuni intercalate, vârful filetului, chenarul formatului etc. Linia continuă subţire se foloseşte la reprezentarea liniilor de cotă, liniilor ajutătoare, muchiilor fictive, rupturilor, liniilor de indicaţie, haşurilor, liniei de fund a filetului, contururilor secţiunilor suprapuse etc. Linia continuă subţire ondulată se utilizează la reprezentarea rupturilor în orice tip de material. Linia continuă subţire în zig-zag se utilizează pentru reprezentarea rupturilor executate cu aparate automate. Linia întreruptă subţire se foloseşte la reprezentarea contururilor acoperite şi a muchiilor acoperite. Linia întreruptă groasă se foloseşte la reprezentarea contururilor şi a muchiilor acoperite. Linia punct subţire se utilizează la reprezentarea liniilor de axă, a suprafeţelor de rostogolire a roţilor dinţate. Linia punct mixtă se foloseşte la indicarea traseelor de secţionare. Linia punct groasă se utilizează la reprezentarea liniilor şi suprafeţelor cu prescripţii speciale. Linia două puncte subţire se foloseşte la reprezentarea conturului pieselor învecinate sau a poziţiilor extreme şi intermediare ale pieselor în mişcare.

Scrierea standardizată Scrierea standardizată se realizează conform SR ISO 3098-95, cu fonturi înclinate sau drepte. Scrierea înclinată se ealizează la un unghi de 750 spre dreapta, unghi măsurat faţă de linia de bază a rândului. Înălţimea acestora, notată cu h, poate avea valorile 2.5, 3.5, 5, 7, 10, 14, 20 sau una din aceste valori înmulţită cu 10. Grosimea liniei de trasare poate avea valoarea h/10, caz în care scrierea este numită de tip B (normală) sau valoarea h/14, scrierea fiind de tip A (îngustată). Nr. crt.

Elemente caracteristice scrierii standardizate Valoare

1 Grosimea liniei de trasare 1 u 2 Înălţimea literelor mari şi a cifrelor 10 u (tip B) sau 14 u (tip A) 3 Înălţimea literelor mici 7 u (tip B) sau 10 u (tip A) 4 Lăţimea unei litere (fără M, W) 6 u 5 Distanţa dintre două litere alăturate ale unui

cuvânt sau între două cifre ale unui număr 2 u

6 Distanţa între două cuvinte alăturate sau numere alăturate

6 u

7 Distanţa minimă între liniile de bază ale rândurilor alăturate

14 u (tip B) sau 20 u (tip A)

Scări numerice Raportul dintre dimensiunile liniare măsurate pe desen şi dimensiunile reale ale obiectului reprezentat reprezintă scara desenului. Standardul care reglementează scările de reprezentare în desenul tehnic este SR EN ISO 5455 : 97. Dacă toate proiecţiile obiectului reprezentat în desen au fost realizate la aceeaşi scară, în căsuţa corespunzătoare din indicator se înscrie scara sub forma raportului dintre dimensiunile de pe desen şi dimensiunile reale, spre exemplu, 1 :2, 1 :1, 5 :1 ec. Dacă obiectul a fost reprezentat prin mai multe proiecţii la scări diferite sau cu detalii, atunci în căsuţa corespunzătoare din indicator se trece scara proiecţiilor principale şi în paranteză, cu caractere mai mici, celelalte scări, cum ar

fi, spre exemplu : . )1:2(

10:1

Nr. crt.

Tipuri de scări Exemple

1 Scară de mărime naturală 1 :1 2 Scară de mărire 2 :1 ; 5 :1 ; 10 :1 sau

multiplii de 10 3 Scară de micşorare 1 :2 ; 1 :5 ; 1 :10 sau

multiplii de 10 4 Scară pentru cazuri speciale

de folosire mai completă a spaţiului de reprezentare

1 :2,5

5 Scară de reprezentare a construcţiilor metalice

1 :15

6 Scară pentru planuri de hărţi

1 :250 ; 1 :2500 ; 1 :25000

Formate Desenele tehnice se reprezintă pe planşe de desen care sunt standardizate prin SR EN ISO 5457 : 2002. Formatul reprezintă suportul material pe care se realizează desenul, a cărui mărime se alege din seriile prezentate în tabelele care urmează.

Dimensiunile formatului se aleg la valorile cele mai mici care asigură reprezentării o claritate şi precizie corespunzătoare. Pe lângă dimensiunile formatului sunt impuse şi o serie de elemente grafice care sunt prezentate centralizat în tabelul următor.

Nr. crt.

Elemente grafice Detaliere

1 Indicator - detalierea va fi făcută în cele ce urmează

Zona neutră

- este cuprinsă între marginile formatului finit şi chenarul care delimitează câmpul desenului ;

- lăţimea minimă recomandată este de 20 mm pentru formatele A0 şi A1 şi de 10 mm pentru formatele A2, A3 şi A4 ;

- este necesară pentru menţinerea suportului în timpul reproducerii.

Fâşia de îndosariere

- este situată pe latura planşei din stânga indicatorului, în sensul de citire al acestuia;

- este necesară pentru executarea perforaţiilor;

- are lăţimea minimă de 20 mm incluzând şi zona neutră.

2 Margini şi chenar

Chenarul - se execută cu linie continuă cu grosimea minimă de 0,5 mm ;

- delimitează câmpul desenului. 3 Reperele de centrare

- se execută la extremităţile celor două axe de simetrie ale planşei finite ;

- se reprezintă cu linie continuă cu grosimea minimă de 0,5 mm ;

- încep de la marginile formatului finit şi depăşesc cu aproximativ 5 mm chenarul care delimitează câmpul desenului ;

- prezintă o toleranţă de 0,5 mm ; - sunt necesare pentru a uşura

poziţionărea desenului la multiplicare sau micrografiere.

4 Reperele de orientare

- sunt formate din două săgeţi amplasate pe chenar, una pe dimensiunea mică şi cealaltă pe dimensiunea mare ;

- coincid cu două din reperele de centrare ;

- unul din reperele de orientare este dirijat către desenator ;

- sunt necesare pentru precizarea poziţiei planşei de desen .

5 Gradaţia metrică de referinţă

- are lungimea minimă de 100 mm şi este divizată în centimetri ;

- este amplasată în zona neutră ; - este dispusă simetric faţă de un

reper de centrare fiind lipită de chenar ;

- are lăţimea maximă de 5 mm ; - se reprezintă cu linie continuă cu

grosimea minimă de 0,5 mm. 6 Sistemul de coordonate

- este recomandat pentru toate formatele având scopul de a localiza mai rapid pe desen detaliile, modificările, completările etc ;

- lungimea unei diviziuni se recomandă să fie cuprinsă între 25 şi 75 mm ;

- numărul diviziunilor trebuie să fie multiplu de 2 şi se adoptă în funcţie de complexitatea desenului ;

- se reprezintă cu linii cu grosimea minimă de 0,5 mm ;

- colţul opus al indicatorului se consideră originea sistemului ;

- diviziunile se notează cu litere majuscule pe una din axe şi cu cifre arabe pe cealaltă, notarea repetându-se şi pe laturile opuse ;

- pentru litere şi cifre se folosesc caractere drepte, plasate în zona neutră lângă chenar la o distanţă minimă de 5 mm de marginile planşei finite ;

- în cazul în care numărul diviziunilor este mai mare decât numărul literelor alfabetului, după ultima literă din alfabet se continuă notarea diviziunilor cu două litere majuscule (AA, BB etc.).

7 Unghiul de decupare

- se reprezintă în cele patru colţuri ale formatului finit;

- este simbolizat printr-un triunghi dreptunghiular isoscel cu laturile unghiului drept de aproximativ 10 mm;

- poate fi reprezentat simplificat prin linii scurte cu grosimea de 2 mm care se intersectează în colţ;

- are scopul de a uşura operaţia de decupare.

Indicatoare Pentru a facilita schimbul de documentaţie şi pentru a asigura coerenţa acesteia, pe desen este prevăzut un indicator format din mai multe dreptunghiuri alăturate în care sunt înscrise informaţii specifice. Datele referitoare la indicator sunt reglementate prin standardul SR ISO 7200 : 94. Indicatorul se poziţionează în câmpul desenului în colţul inferior dreapta, ca în figurile ce urmează.

Informaţiile specifice care sunt prezentate în cadrul indicatorului trebuie să fie grupate în mai multe zone, care sunt prezentate succint în tabelul următor. Nr. crt.

Tipuri de zone Descriere

Zona de identificare - are lungimea maximă de 170 mm, în sensul de citire al acestuia;

- conţine următoarele informaţii de bază: numărul de înregistrare (a), denumirea desenului (b) şi numele proprietarului desenului (c);

- informaţiile de bază pot fi dispuse în cadrul indicatorului ca în figurile:

1

2 Zona de

informaţii suplimentare

Informaţii indicative

- sunt prevăzute pentru a evita erorile de interpretare a metodei de reprezentare folosită în cadrul desenului şi sunt următoarele: o simbolul care indică metoda de

proiectare; o scara principală a desenului; o unitatea de măsură pentru

dimensiunile liniare, dacă s-a folosit o altă unitate decât milimetrul.

Informaţii tehnice

- se referă la metodele şi convenţiile speciale pentru desenele de execuţie: o metoda de indicare a stării

suprafeţei; o metoda de indicare a

toleranţelor geometrice; o valorile toleranţelor generale

care se aplică dacă nu sunt indicate toleranţe individuale;

o alte standarde din domeniu.

Informaţii de ordin administativ

o formatul planşei de desen; o data primei ediţii a desenului; o indicele aferent unei revizuiri; o alte informaţii de ordin

administrativ. În figurile care urmează sunt prezentate două variante de indicatoare.

(1) Numărul desenului; (2) Denumirea piesei desenate; (3) Denumirea ansamblului din care face parte; (4) Numele proprietarului legal al desenului; (5) Câmpuri pentru înscrierea termenilor: Proiectat, Desenat, Verificat,

Controlat SR şi Aprobat;

(6) Numele persoanelor care au Proiectat, Desenat, Verificat, Controlat SR şi Aprobat;

(7) Semnătura persoanelor care au Proiectat, Desenat, Verificat, Controlat SR şi Aprobat;

(8) Simbolul sistemului de proiecţie A sau E; (9) Data: anul/luna/ziua; (10) Materialul din care se execută piesa; (11) Masa netă în kilograme; (12) Scara de reprezentare; (13) Formatul (A4, A3 etc.); (14) Unitatea dimensională dacă este diferită de milimetru; (15) (16), (17) Condiţii tehnice de execuţie şi tratamente termice.

Reprezentarea obiectelor in proiectii ortogonale

Dispunerea proiectiilor

Reprezentarea in proiectii ortogonale este cea mai completa forma de redare a reperelor si subansamblelor in tehnica. Acest mod de reprezentare asigura determinarea precisa a formelor si dimensiunilor obiectelor.

Cea mai complexa fata a obiectului, care are cele mai multe detalii de forma , este asezata spre observator, devenind proiectie principala sau vedere din fata.

Considerand directiile de proiectie perpendiculare pe aceasta se obtin sase proiectii principale.

Vederea din fata (dupa directia 1) –proiectia in vedere pe planul vertical din spate;

Vederea de sus (dupa directia 2) –proiectia in vedere pe planul orizontal inferior;

Vederea din stanga (dupa directia 3) – proiectia in vedere pe planul lateral dreapta;

Vederea din dreapta (dupa directia 4) – proiectia in vedere pe planul lateral stanga;

Vederea de jos (dupa directia 5) –proiectia in vedere pe planul orizontal superior;

Vederea din spate (dupa directia 6) – proiectia in vedere pe planul vertical din fata;

Metoda europeana (metoda E) Metoda americana (metoda A)

Observatii

Proiectia principala este obligatorie in orice sistem de proiectie

Proiectia principala poate fi vedere sau sectiune

Proiectia principala se alege astfel incat sa prezinte cat mai complet obiectul reprezentat, cu cele mai multe detalii de forma.

Muchiile ascunse sau acoperite se reprezinta cu linie intrerupta, de preferinta subtire.

In cazul suprapunerii mai multor tipuri de linii pe proiectiile ortogonale, liniile continue groase au prioritate pe reprezentare.

Muchiile paralele ale obiectului sunt paralele si pe reprezentarea in proiectii ortogonale.

Fetele obiectului care sunt paralele cu planele de proiectie isipastreaza forma si dimensiunile in proiectiile pe planele cu care sunt paralele.

Fetele inclinate ale obiectului, in proiectiile ortogonale, isi pastreaza doar caracteristicile de forma, nu si cele dimensionale.

Nu este obligatorie reprezentarea obiectelor in toate cele sase proiectii, ci intr-un numar minim de proiectii, din care sa se poata deduce exact forma si dimensiunile obiectelor.

In proiectia principala, piesele se reprezinta in pozitia de functionare sau in pozitia principala de prelucrare sau de asamblare.

Reprezentarea pieselor in vedereVederea este reprezentarea in proiectie ortogonala a unui obiect nesectionat.

Aceasta contine:

-conturul aparent al obiectului reprezentat;

-conturul fiecarei forme geometrice simple care intra in componenta sa;

-muchiile si liniile de intersectie vizibile din directia de proiectie.

Pot fi:

-vederi obisnuite;

-vederi inclinate.

In cazul reprezentarii incomplete a obiectului, delimitat de o linie de ruptura, aceasta se numeste vedere partiala.

Conturul aparent si toate muchiile vizibile se traseaza cu linii continue groase. Muchiile acoperite se vor trasa cu linie intrerupta, iar muchiile fictive cu linii continue subtiri.

Reprezentarea secţiunilor Reprezentarea în proiecţie ortogonală pe un plan a obiectului după intersectarea acestuia cu o suprafaţă fictivă de secţionare şi îndepărtarea imaginară a părţii obiectului aflată între observator şi suprafaţa fictivă se numeşte reprezentare în secţiune.

Suprafeţele de secţionare se aleg astfel încât intersectarea lor cu obiectul ce va fi reprezentat să se facă pe zonele care redau clar cele mai multe detalii de formă ale acestuia, iar numărul de proiecţii să fie minim. Secţiunile se pot clasifica după următoarele criterii: A - după modul de reprezentare; B1 - după poziţia suprafeţei de secţionare faţă de planul orizontal de proiecţie; B2 - după poziţia suprafeţei de secţionare faţă de axa principală a obiectului; C - după forma suprafeţei de secţionare; D - după proporţia în care se face secţionarea obiectului; E - după poziţia pe desen a secţiunilor propriu-zise faţă de proiecţia obiectului reprezentat.

1

În tabelul 1 este centralizată clasificarea secţiunilor după criteriile menţionate anterior.

Tabelul 1. Nr.crt. Criteriul de

clasificare Clasificare Detaliere

- secţiune propriu-zisă

Se reprezintă numai figura rezultată prin intersectarea obiectului cu suprafaţa de secţionare.

A. După modul de reprezentare

- secţiune cu vedere Se reprezintă secţiunea propriu-zisă şi în vedere, partea obiectului aflată în spatele suprafeţei de secţionare.

- secţiune orizontală Suprafaţa de secţionare este paralelă cu planul orizontal de proiecţie.

- secţiune verticală Suprafaţa de secţionare este perpendiculară pe planul orizontal de proiecţie.

B1. După poziţia suprafeţei de secţionare faţă de planul orizontal de proiecţie

- secţiune particulară (înclinată)

Suprafaţa de secţionare are o poziţie oarecare faţă de planul orizontal de proiecţie.

- secţiuni longitudinale

Suprafaţa de secţionare conţine sau este paralelă cu axa principală a obiectului. Niturile, piuliţele, ştifturile, şuruburile, arborii, osiile, penele, bielele, mânerele, tijele, spiţele roţilor etc. se reprezintă nesecţionate şi nu se haşurează.

B2. După poziţia suprafeţei de secţionare faţă de axa principală a obiectului

- secţiuni transversale Suprafaţa de secţionare este perpendiculară pe axa principală a obiectului.

- secţiune plană Suprafaţa de secţionare este un plan. - secţiune frântă Suprafaţa de secţionare este formată din două

sau mai multe plane consecutiv concurente sub un unghi diferit de 90. Porţiunea obţinută prin secţionarea obiectului cu partea înclinată a suprafeţei de secţionare se reprezintă rabătută pe un plan paralel cu planul de proiecţie. Pentru partea înclinată cuprinsă între două plane paralele (orizontale, verticale, laterale), porţiunea corespunzătoare se reprezintă fără a se rabate. Secţiunile se proiectează pe un plan de proiecţie orizontal, vertical sau lateral după cum suprafaţa de secţionare cuprinde plane orizontale, verticale sau laterale.

C. După forma suprafeţei de secţionare

- secţiune în trepte Suprafaţa de secţionare este formată din două sau mai multe plane paralele. Elementele secţionate se reprezintă într-un singur plan, fără ca prin aceasta suprafaţa de secţionare să fie desfăşurată.

2

- secţiune cilindrică Suprafaţa de secţionare este cilindrică iar secţiunea este desfăşurată pe unul din planele de proiecţie.

- secţiune completă Obiectul este reprezentat în întregime în secţiune, în proiecţia respectivă.

- secţiune parţială Numai o parte a obiectului este reprezentată în proiecţia respectivă în secţiune, fiind separată printr-o linie de ruptură de restul obiectului.

D. După proporţia în care se face secţionarea obiectului

- jumătate vedere – jumătate secţiune

Un obiect simetric este reprezentat jumătate în vedere şi jumătate în secţiune, care este separată de vedere prin axa de simetrie de-a lungul căreia a fost făcută secţionarea. În proiecţia pe planul orizontal vederea se reprezintă deasupra axei obiectului. În proiecţia pe planul vertical sau lateral, vederea se reprezintă în stânga axei obiectului.

- secţiune obişnuită Secţiunea se reprezintă în afara conturului proiecţiei.

- secţiune suprapusă Secţiunea se reprezintă peste vederea propriu-zisă cu linie continuă subţire. Se reprezintă în funcţie de poziţia traseului de secţionare, în proiecţie din stânga şi de sus. Nu se reprezintă secţiunea în poziţie rotită.

- secţiune deplasată Secţiunea se reprezintă în afara conturului proiecţiei, deplasată de-a lungul traseului de secţionare sau în altă poziţie. Se reprezintă în funcţie de poziţia traseului de secţionare, în proiecţie din stânga şi de sus. Nu se reprezintă secţiunea în poziţie rotită.

E. După poziţia pe desen a secţiunilor propriu-zise faţă de proiecţia obiectului reprezentat

- secţiune intercalată Secţiunea se reprezintă în intervalul de ruptură dintre cele două părţi ale aceleiaşi vederi a obiectului. Se reprezintă în funcţie de poziţia traseului de secţionare, în proiecţie din stânga şi de sus. Nu se reprezintă secţiunea în poziţie rotită.

3

A-A (b) – secţiune propriu-zisă; B-B (c) – secţiune cu vedere

A-A – secţiune plană, transversală; C-C – secţiune plană, orizontală, longitudinală; F-F – secţiune plană, verticală, longitudinală.

4

A-A – secţiune frântă

A-A - Secţiune în trepte

A-A - Secţiune cilindrică

5

Secţiune parţială

Jumătate vedere – jumătate secţiune

Secţiune suprapusă

Secţiune suprapusă

6

Secţiune suprapusă

Secţiuni deplasate

Secţiune intercalată

7

Reprezentarea rupturilor În situaţiile în care se urmăreşte reducerea spaţiului ocupat de o reprezentare, fără să se piardă claritatea şi precizia, sau atunci când se reprezintă vederi sau secţiuni parţiale este util să se folosească rupturile care constau în îndepărtarea unei părţi din din obiect printr-o suprafaţă de ruptură. Urma suprafeţei de ruptură pe planul de proiecţie este linia de ruptură care se reprezintă cu linie continuă subţire de formă ondulată sau în zig-zag, dacă desenul este realizat automat. Linia de ruptură nu poate coincide cu o muchie sau o linie de contur a obiectului şi nu poate fi trasată în continuarea acestora.

Linia de ruptură poate fi reprezentată de axa obiectului atunci când ruptura se face de-a lungul axei obiectului. Reguli de reprezentare şi notare a traseului de secţionare Traseul de secţionare se reprezintă cu linie punct mixtă având la capetele traseului şi în locurile de schimbare a direcţiei, segmente de dreaptă reprezentate cu linie continuă groasă care nu intersectează liniile de contur, reprezentând urma pe planul de proiecţie a suprafeţei de secţionare. Direcţiile de proiecţie se specifică pentru vederi particulare, indiferent de poziţia în care se dispun pe desen, pentru secţiuni (cu excepţia secţiunilor suprapuse, intercalate, deplasate, şi jumătate vedere - jumătate secţiune) şi pentru proiecţii ale aceluiaşi obiect reprezentate pe altă planşă. Traseul de secţionare poate fi reprezentat de axa de simetrie a obiectului, în cazul reprezentărilor jumătate vedere - jumătate secţiune. În cazul secţiunilor suprapuse, traseul de secţionare nu se reprezintă. Pentru secţiunile suprapuse simetrice, intercalate sau deplasate de-a lungul traseului de secţionare, traseul este reprezentat de axa secţiunii. În cazul vederilor, direcţia de proiecţie se reprezintă printr-o săgeată cu sensul spre suprafaţa ce se proiectează, perpendiculară pe aceasta. În cazul secţiunilor, direcţia de proiecţie se reprezintă prin câte o săgeată perpendiculară pe segmentul de capăt al traseului de secţionare, segment care depăşeşte cu 2-3 mm vârful săgeţii. Direcţia de proiecţie şi proiecţia aferentă se notează cu aceeaşi literă, care trebuie să fie diferită de literele celorlalte proiecţii de pe desen. Literele se poziţionează paralel cu baza formatului, deasupra proiecţiei şi deasupra sau lângă linia săgeţii care indică direcţia de proiecţie. Atunci când rezultă secţiuni identice în urma unor secţionări prin mai multe trasee, secţiunea se reprezintă o singură dată, iar traseele se notează cu aceeaşi literă.

8

Pentru reprezentarea contururilor se utilizează:

- linie continuă groasă, pentru conturul porţiunilor secţionate ale obiectului; - linie continuă subţire, pentru conturul secţiunilor suprapuse; - linie două puncte subţire, pentru conturul sau muchiile obiectului aflate în faţa suprafeţei

de secţionare; acestea se reprezintă numai dacă este necesar pentru înţelegerea formei obiectului şi numai dacă reprezentarea lor nu duce la confuzii, în caz contrar este utilă reprezentarea printr-o secţiune parţială.

În cazul secţiunilor cu vedere se reprezintă părţile vizibile ale obiectului aflate în spatele suprafeţei de secţionare. Se pot elimina din reprezentare o parte din liniile de contur vizibile, dacă precizia desenului nu este afectată iar claritatea acestuia este îmbunătăţită în acest mod. Suprafeţele rezultate în urma secţionării se haşurează cu linii continue subţiri, paralele, înclinate la 45o faţă de una din liniile de contur, faţă de una din liniile de axă ale obiectului sau faţă de chenarul desenului, orientarea fiind spre dreapta sau spre stânga. Înclinaţia haşurilor poate fi modificată la valoarea de 30o sau 60o dacă prin reprezentarea la 45o ar coincide cu linia de axă. Haşurile se orientează în acelaşi sens pentru toate secţiunile care se referă la acelaşi obiect. Distanţa între două haşuri se recomandă să fie de minim 1 mm, ea depinzând de mărimea suprafeţei haşurate şi de obligativitatea diferenţierii secţiunilor elementelor componente ale unui ansamblu care sunt alăturate. În cazul secţiunii în trepte, pentru punerea în evidenţă a schimbării suprafeţei de secţionare, haşurile pot fi decalate unele faţă de altele. Haşurile se întrerup în dreptul unei cote. Dacă lăţimea obiectelor pe desen nu depăşeşte 2 mm, secţiunea acestora se poate reprezenta înnegrit complet cu o fantă de minim 1 mm.

9

Prin utilizarea diferitelor tipuri de haşuri pot fi puse în evidenţă materialele din care sunt realizate obiectele reprezentate în desen. În tabelul 2 sunt prezentate diferite tipuri de haşuri şi materialele corespunzătoare lor.

Tabelul 2. Nr.crt. Material Haşura

1 Metale, aliaje

2 Materiale nemetalice

3 Lemn în secţiune transversală

4 Lemn în secţiune în lungul fibrei

5 Bobine, înfăşurări electrice

6 Sticlă şi alte materiale transparente

7 Zidărie de cărămidă refractară

8 Lichid

9 Beton

10 Pământ

10

Teoria cotarii1. Cotarea2. Elementele cotarii3. Clasificarea cotelor4. Metode de cotare5. Simboluri folosite la cotare6. Reguli generale pentru cotare7. Cotarea arcelor, unghiurilor si coardelor8. Cotarea elementelor echidistante9. Cotarea elementelor repetitive10. Cotarea tesirilor

1. CotareaCotarea este operatia de inscriere pe desen a setului de dimensiuni care asigura toate datele necesare intelegerii si executiei obiectului reprezentat, in scopul fabricarii, controlului si utilizarii acestuia.Principiile generale de cotare aplicabile desenelor tehnice din toate domeniile (mecanic, electric, constructii, instalatii, arhitectura, etc.) sunt reglementate de standardul SR ISO 129:1994.

2. Elementele cotariiCota este o valoare numerica exprimata in unitati de masura corespunzatoare, reprezentata grafic pe desenele tehnice prin linii, simboluri si note.Elementele cotarii sunt:

-linia ajutatoare;-linia de cota;-linia de indicatie;-extremitatea liniei de cota;-punctul de origine;-valoarea propriu-zisa a cotei.

Liniile ajutatoare sunt linii continue subtiri. Acestea se traseaza paralele intre ele, si perpendiculare pe dimensiunea cotata. Daca spatiul nu permite, liniile ajutatoare pot fi inclinate raportat la dimensiunea cotata, dar cu pastrarea paralelismului lor.Linia de cota se traseaza cu linie continua subtire si este paralela cu dimensiunea cotata.Linia de indicatie este o linie continua subtire, ce serveste la scrierea cotei daca spatiul nu permite plasarea textului in pozitia sa de baza. Aceasta se foloseste si pentru cotarea grosimii, sageata fiind inlocuita in acest caz cu punt ingrosat.Extremitatile liniei de cota uzual sunt sageti plasate simetric. Acestea pot fi inlocuite cu bare oblice inclinate la 45°. Sageata se traseaza cu doua linii scurte formand un unghi cuprins intre 15° si 90°. Aceasta poate fi deschisa sau inchisa, umpluta sau neumpluta.Originea se indica printr-un cerc mic, neumplut, cu diametrul de circa 3 mm.Valoarea propriu-zisa a cotei este textul scris cu cifre arabe care reprezinta valoarea dimensionala masurata. Acesteia i se pot atasa sufixe sau prefixe, dependent de tipul cotei.

3. Clasificarea cotelorA. Dupa criteriul functional:

Cote functionale (F);Cote nefunctionale (NF);Cote auxiliare (Aux).

Cota functionala este o cota esentiala pentru functionarea obiectului. Ea se poate referi la dimensiunea unui element functional (element care are un rol fundamental in asigurarea calitatii functionale a obiectului: arbore, lungime, filet etc.)

Cota nefunctionala este o cota neesentiala pentru functionarea obiectului, dar indispensabila pentru determinarea formei lui.

Cota auxiliara este o cota ce se indica informativ in scopul de a prezenta date utile si de a evita efectuarea de calcule. Ea rezulta din celelalte cote indicate pe desen, se inscrie intre paranteze fara a fi indicate tolerante.

B. Dupa criteriul geometric si constructiv:Cote de forma (F)Cote de pozitie (P)Cote de gabarit (G)

C. Dupa criteriul tehnologic:Cote de trasare;Cote de prelucrare;Cote de control.

4. Metode de cotare

Cotarea in serie

Cotarea fata de un element comun

Cotare in paralel

Cotare cu cotesuprapuse

Cotare in coordonate

Cotare combinata

5. Simboluri folosite la cotareCateva dintre simbolurile inscrise la cotare frecvent utilizate si semnificatia acestora:

- diametrul- latura patratului

R - raza de racordareSR - sfera de razaS - sfera de diametru

6. Reguli generale pentru cotareSe inscriu pe desen toate informatiile care definesc clar si complet obiectul cotat.Fiecare element se coteaza pe desen o singura data, indiferent de numarul proiectiilor in care este vizibil.Cotele se inscriu pe proiectiile care redau cel mai clar elementul cotat.Cotele se exprima intotdeauna in aceleasi unitati de masura (uzual milimetri) fara a se indica simbolul unitatilor de masura.Se recomanda o distanta de minimum 7 mm intre linia de cota si cea mai apropiata linie de contur sau de cota.Dimensiunea extremitatiIor trebuie sa fie proportionala cu dimensiunea desenului, dar nu mai mare decat este necesar pentru citirea desenului.

Intr-un desen se folosese acelasi tip de sageata, iar daca spatiul este limitat, sageata poate fi inlocuita cu bara oblica sau punct.Indiferent de scara reprezentarii, pe desen se inscriu valorile reale ale dimensiuinilor.Cotele se inscriu astfel incat sa fie citite dinspre coltul dreapta-jos al desenului.

a. Sageata deschisa, inchisa, inchisa innegrita;

b. Bara oblica, linie scurta trasata la 45 grade;

c. Originea indicata ca extremitae a liniei de cota;

d. Sageata innegrita cu unghiul la varf de 15 grade.

Textul cotei poate fi plasat deasupra liniei de cota, la o distanta de 1.5 - 2 mm sau pe mijlocul liniei de cota prin intreruperea ei. Textul cotei trebuie sa fie citibil de la baza sau/si din dreapta formatului.Textele cotelor nu se suprapun peste liniile de axe sau intersectiile acestora.Toate cotele unui desen trebuie sa aibe aceeasi inaltime a caracterelor.

Trebuie evitata pe cat posibil incrucisarea liniilor de cota intre ele, cu linii de indicatie sau cu linii ajutatoare, motive pentru care liniile de cota se dispun in afara conturului obiectului reprezentat, in ordinea crescatoare a cotelor, sau pe o alta proiectie. In cazurile in care nu este posibil acest lucru, liniile de cota nu se intrerup.

7. Cotarea arcelor, unghiurilor si coardelor

Valorile unghiurilor si arcelor de cerc pot fi orientate conform figurilor urmatoare.

8. Cotarea elementelor echidistanteCotarea elementelor echidistante dispuse liniar se poate realiza de maniera redata in primele figuri, iar cele dispuse la intervale unghiulare constante de maniera prezentata in figurile de mai jos.

9. Cotarea elementelor repetitiveElementele repetitive dispuse liniar se coteaza de maniera redata in figura a iar cele dispuse unghiular similar figurii b.

10. Cotarea tesirilorTesirile sunt portiuni tronconice prelucrate la extremitatile tronsoanelor cilindrice sau prismatice, fie cu scop functional, fie in scop de protectie la accidentare a operatorilor umani.Cotarea tesirilor se poate realiza in variantele prezentate in figurile care urmeaza.

ObservatiiSimbolul poate sa nu fie inscris in fata valorii diametrului daca elementul cotat este vizibil ca cerc in proiectia pe care se coteaza.

ObservatiiSimbolul va preceda in mod obligatoriu valoarea unui diametru atunci cand in proiectia pe care se inscrie cota, elementul cotat nu apare ca cerc.Inscrierea prefixului la cota aferenta unui cilindru sau a unui con reprezentat longitudinal permite renuntarea la proiectia frontala a acestuia.

ObservatiiIn ambele figuri prezentate anterior este redat in proiectii plane acelasi obiect: axul prezentat spatial in figura care urmeaza. Ambele reprezentari sunt corecte, dar cea mai concisa reprezentare este cea redata in figura de jos.

ObservatiiCotarea grosimii placilor (cu linie de indicatie si punct ingrosat) pe vederea frontala a acestora permite renuntarea la cea de-a doua proiectie necesara pentru inscrierea grosimii.

La inscrierea cotelor interioare ortogonale la axa piesei pe reprezentarile in semisectiune, linia de cota va avea numai o extremitate, sprijinita pe linia de indicatie corespunzatoare generatoarei vizibile.

La inscrierea cotelor pe reprezentarile in semisectiune se recomanda gruparea cotelor astfel:

- pe vedere se inscriu cotele aferente exteriorului piesei, inclusiv cota de gabarit;- pe sectiune se inscriu cotele aferente interiorului piesei.

Cotarea pieselor simetrice se realizeaza raportat la axele de simetrie.

Nu este permisa cotarea elementelor figurate cu linii intrerupte. Cota se va inscrie pe proiectia in care elementul respectiv este vizibil, spre exemplu cota 25 in figura care urmeaza.Adecvat situatiei, se vor realiza sectiuni (complete sau partiale) astfel incat elementele acoperite sa devina vizibile. Cotele in cauza se vor inscrie pe aceste sectiuni.

Notarea stării suprafeţelor şi a preciziei dimensionale Notarea rugozităţilor Ansamblul neregularitaţilor care formează relieful suprafeţei reale şi care sunt definite convenţional în limitele secţiunii care nu are nici abateri de formă şi nici ondulaţii reprezintă rugozitatea unei suprafeţe. Rugozitatea trebuie să fie notată pe desen ca o condiţie calitativă, prevederile sale fiind obligatorii pentru fabricaţie. Rugozitatea se poate exprima prin :

- înălţimea maximă a profilului, Ry, distanţa dintre linia inferioară şi cea exterioară a profilului (la înscrierea rugozităţii se introduce valoarea numerică precedată de simbolul Ry);

- înălţimea neregularităţilor profilului în zece puncte, Rz, media valorilor absolute ale înălţimii celor mai mari cinci proeminenţe şi cinci goluri, raportate la o lungime de referinţă (la înscrierea rugozităţii se introduce valoarea numerică precedată de simbolul Rz) ;

- abaterea medie a profilului, Ra, media aritmetică a valorilor absolute ale abaterilor profilului în limitele unei lungimi de bază (la înscrierea rugozităţii se introduce numai valoarea numerică a acesteia) ; valorile acestui parametru pot fi înlocuite pe desen prin simbolul N al clasei de rugozitate respective, conform tabelului 1.

Tabelul 1.

Ra 0.025 0.05 0.1 0.2 0.4 0.8 1.6 3.2 6.3 12.5 25 50 Simbolul N N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 N10 N11 N12

Rugozitatea se notează în interiorul unui simbol ce are dimensiunile precizate în figura 1.

Figura 1.

H = 1,5 h, unde h este înălţimea cifrelor cu care se înscriu cotele pe desenul respectiv. Grosimea liniei de trasare este aceeaşi cu a cifrelor de cotă, respectiv 1/14 – 1/10 H.

Valorile rugozităţii sunt exprimate în micrometri fără ca pe desen să se indice unitatea de măsură. Vârful simbolului rugozităţii este plasat spre obiectul desenat, pe conturul suprafeţei pentru care este prescris parametrul respectiv, sau pe o linie ajutătoare care poate fi linie de cotă, fiind dispus în acest caz cu bisectoarea braţelor perpendicular pe suprafaţa de referinţă, figura 2.

Figura 2.

Pe simbolul rugozităţii pot fi trecute alte condiţii privind calitatea suprafeţei, cum ar fi : - valoarea maximă a parametrului rugozitate (valoarea se trece în poziţia a) ; - procedeul tehnologic utilizat (poziţia b) ; - simbolul orientării urmelor de aşchiere (poziţia c) ; - mărimea adaosului de prelucrare (poziţia d) ; - lungimea de bază pentru măsurarea rugozităţii (poziţia e) ; - valorile altor parametri ai profilului suprafeţei (poziţia f).

Figura 3.

La notarea rugozităţii pe desen se ţine cont de următoarele recomandări :

1. semnul de rugozitate se înscrie o singură dată pe o suprafaţă, pe proiec]ia care oferă claritate maximă a poziţiei sale ;

2. elementele grafice ale desenului nu trebuie să traverseze simbolul şi notaţiile rugozităţii (în cazurile când nu se poate evita suprapunerea liniilor, acestea se vor întrerupe, fără ca desenul să piardă din claritate) ;

3. la suprafeţele de rotaţie se plasează simbolul rugozităţii pe o singură generatoare ;

4. dacă o zonă de racordare uneşte două suprafeţe având aceeaşi rugozitate, se consideră că netezimea este aceeaşi cu a suprafeţelor racordate şi nu se mai notează ;

5. starea suprafeţelor identice repetabile se înscrie o singură dată, cât mai aproape de cotă ;

6. rugozitatea suprafeţelor simetrice în raport cu axa de simetrie se indică separat ; 7. în cazul în care pe o suprafaţă există zone cu rugozităţi diferite, acestea se separă

cu o linie subţire continuă iar rugozităţile se înscriu separat ; 8. rugozitatea filetelor nu se specifică ; pentru cazurile când trebuie precizată

valoarea rugozităţii, simbolu aferent se plasează la nivelul diametrului nominal al filetului ;

9. rugozitatea flancului dinţilor roţilor dinţate se înscrie prin plasarea simbolului pe cercul de divizare ;

10. în cazul pieselor asamblate, rugozitatea se notează pe ambele suprafeţe de contact, chiar dacă este aceeaşi ;

11. dacă toate suprafeţele unei piese au aceeaşi rugozitate, aceasta se înscrie deasupra indicatorului, o singură dată ;

12. în cazul în care un număr redus de suprafeţe au rugozităţi diferite şi majoritatea suprafeţelor au aceeaşi netezime, rugozităţile diferite se înscriu pe suprafeţele corespunzătoare şi deasupra indicatorului se indică rugozitatea identică a suprafeţelor nemarcate pe desen cu precizrea între paranteze a simbolului cu valorile rugozităţilor introduse explicit ;

13. simbolurile ample care datorită dimensiunilor lor nu încap pe proiecţii, se codifică, indicându-se pe desen numai codul iar pe o altă zonă a desenului se reprezintă o legendă cu semnificaţia codului respectiv.

Notarea tratamentului termic Dimensiunile şi proprietăţile straturilor tratate termic sau termochimic pot fi înscrise pe desen într-un spaţiu din câmpul desenului, sub forma unor condiţii tehnice. Dacă acest mod de notare nu este operant, înscrierea se face direct pe proiecţiile desenului prin precizarea suprafeţei printr-o linie punct groasă, paralelă conturului cu notarea informaţiilor pe o linie de indicaţie care punctează spre marcajul trasat. În cazul în care numai o zonă a suprafeţei este trataă, aceasta se delimitează printr-o linie continuă subţire şi se notează ca în cazul precedent, figura 4.

Figura 4.

În cazul în care este necesar să se noteze starea suprafeţei înainte şi după tratamente de acoperiri metalice, rugozităţile se pot înscrie ca în figura 5.

Figura 5.

Notarea toleranţelor dimensionale, de formă şi de poziţie Relaţia între dimensiunile a două piese care se asamblează prin interpătrundere se numeşte ajustaj. Piesa cuprinsă se numeşte arbore, iar piesa cuprinzătoare se numeşte alezaj. Dimensiunile arborelui se simbolizează cu litere mici, iar ale alezajului cu litere mari, ca in exemplul din figura 6.

Figura 6.

În funcţie de toleranţele dimensiunilor libere, se definesc patru clase de execuţie : fină, mijlocie, semimijlocie şi grosolană, valorile fiind centralizate în tabelul 2.

Tabelul 2. Execuţie/dim 3-6 mm 6-30 mm 30-120 mm Fină ±0.05 ±0.10 ±0.15 Mijlocie ±0.10 ±0.20 ±0.30 Semimijlocie ±0.30 ±0.50 ±0.80 Grosolană ±0.50 ±1.00 ±1.50 Toleranţele se notează în continuarea cotei, cu acelaşi tip de caractere ca şi cota, în următoarele variante :

- se utilizează numai simbolurile alfanumerice explicative ; - se utilizează simbolurile însoţite între paranteze de valorile numerice ale

abaterilor dimensionale, cu aceleaşi unităţi de măsură ca şi cotele ; - se înscriu numai valorile numerice ale abaterilor.

Abaterile simetrice se notează o singură dată, fiind precedate de semnul ± iar înălţimea cifrelor fiind egală cu cea a cifrelor cotei. ca în figura 7. Pentru a semnaliza limita iferioară sau supeioară a unei dimensiuni, se indică în continuarea valorii cotei a notaţiilor min sau max.

Dacă pentru aceeaşi dimensiune nominală o suprafaţă are zone cu toleranţe diferite, acestea se notează separat, cu delimitarea zonei de frontieră printr-o linie continuă subţire.

Figura 7.

Abaterile dimensiunilor unghiulare se notează în acelaşi mod cu cele liniare, gradele şi inutele fiind numere întregi. Toleranţa geometrică este valoarea maximă a abaterilor de la forma sau poziţia geometrică ideală care asigură buna funcţionare a pieselor într-un montaj. În tabelul 3 sunt prezentate tipurile de toleranţe geometrice şi simbolurile acestora iar în figura 8, fereastra Symbol a AutoCAD-ului care cuprinde simbolurile necesare pentru notarea toleranţelor.

Tabelul 3. Tipul toleranţei Denumirea toleranţei Simbolul

Toleranţă la rectiliniaritate Toleranţă la planaritate Toleranţă la circularitate Toleranţă la cilindricitate Toleranţă la forma dată a profilului

Toleranţă de formă

Toleranţă la forma dată a suprafeţei Toleranţă la paralelism Toleranţă la perpendicularitate Toleranţe de poziţie Toleranţă la înclinare

Toleranţă la poziuţia nominală Toleranţă la concentricitate şi la coaxialitate Toleranţe de orientare Toleranţă la simetrie Toleranţa bătăii circulare Toleranţe de bătaie Toleranţa bătăii totale

Figura 8.

Toleranţele geometrice se înscriu pe desen în interiorul unui şir de casete dreptunghiulare, numit cadru de toleranţă, figura 9. În prima casetă se notează simbolul toleranţei, în a doua casetă se notează valoarea numerică a abaterii admise. Dacă toleranţa este raportată la una sau la două suprafeţe de referinţă, simbolurile de identificare ale acestora se înscriu în cea de a treia, respectiv în cea de a patra casetă din cadrul de toleranţă.

Figura 9.

În cazul în care prin modul de amplasare cadrul de toleranţă poate fi legat direct de ambele suprafeţe corelate geometric, se poate omite indicarea explicită a suprafeţei de referinţă. Suprafaţa de referinţă este specificată printr-un simbol format dintr-o casetă în interiorul căreia este înscrisă notaţia suprafeţei (simbolul de identificare, literă majusculă) şi un braţ rectiliniu terminat printr-un tringhi înnegrit rezemat, după caz :

- pe conturul sau pe axa suprafeţei pe care o defineşte ; - pe o linie ajutătoare ; - pe prelungirea unei linii de cotă, figura 9 ; - pe axa sau planul de simetrie al formei geometrice.

Reprezentarea unor forme tehnice uzuale Reprezentarea şi cotarea filetelor Filetul este o spiră (nervură) elicoidală continuă, de secţiune constantă, executată pe suprafaţa exterioară sau interioară a unui cilindru sau a unui trunchi de con. Filetele pot fi clasificate după mai multe criterii care sunt centralizate în tabelul 1.

Tabelul 1. Nr. crt.

Criteriul de clasificare Clasificarea

filete exterioare (figura 1) 1. După poziţia pe suprafaţa suport filete interioare (figura 2) filete cilindrice 2. După forma suprafeţei filetate filete conice triunghiular (figura 3a) rotund (figura 3b) trapezoidal (figura 3c) pătrat (figura 3d)

3. După forma profilului

dinte de fierăstrău (figura 3e) filet cu ieşire 4. După modul de trecere a

filetului la partea nefiletată filet cu degajare filet pe dreapta 5. După sensul de înşurubare filet pe stânga filet cu pas fin filet cu pas normal

6. După pasul elicei

filet cu pas mare filet cu un singur început 7. După numărul de începuturi filet cu mai multe începuturi filet metric (mm) 8. După sistemul de măsurare filet în ţoli (inci)

Figura 1.

1

Figura 2.

Figura 3.

Reprezentarea filetelor cilindrice Spirele filetului nu se reprezintă detaliat ci se înlocuiesc cu doi cilindri ca în figura 4.

Figura 4.

Un cilindru, cel care conţine vârful spirelor, se reprezintă cu linie continuă groasă, atât în proiecţie longitudinală cât şi în proiecţie transversală, atât în vedere cât şi în secţiune, figurile 5 şi 6. Cilindrul care conţine baza spirelor se reprezintă cu linie continuă subţire, în proiecţie longitudinală, în vedere şi în secţiune, figurile 5 şi 6.

Figura 5.

Figura 6.

2

În proiecţie transversală, linia care reprezintă fundul filetului se trasează sub forma unui arc de cerc, cu lungimea de aproximativ ¾ din circumferinţă, deschis în cadranul superior, ca în figurile 5, 6 şi 7.

Figura 7.

În cazul reprezentării jumătate (sfert) în vedere sau jumătate (sfert) în secţiune, arcul se reprezintă la ¾ din circumferinţa reprezentată şi va începe de pe linia de axă, ca în reprezentarea din figura 8.

Figura 8.

La reprezentarea filetelor trebuie să fie respectate următoarele reguli: 1. Profilul filetului se reprezintă numai dacă este necesar. 2. La reprezentarea în secţiune a filetelor haşurile se trasează până la linia groasă

care reprezintă vârful filetului, figurile 6 şi 7. 3. Distanţa dintre linia de vârf şi linia fund a filetului este aproximativ egală cu

înălţimea filetului. Ea nu trebuie să fie mai mică decât dublul grosimii liniei groase sau mai mică de 0,7 mm.

4. Linia care reprezintă terminaţia filetului se trasează cu linie continuă groasă, dacă este la vedere, sau cu linie întreruptă, dacă este ascunsă vederii, figurile 5 şi 6.

5. Pe desenele de ansamblu, la reprezentarea în secţiune a filetelor exterioare, linia de ieşire a filetului nu se indică.

6. Degajarea filetului se reprezentă ca în exemplele din figura 9. 7. Teşirea de capăt a filetului coincide cu adâncimea filetului şi nu se reprezintă în

proiecţie transversală, figura 9. 8. Linia d efund a filetului se reprezintă în proiec]ie longitudinală până la linia de

contur a teşirii, figura 9.

3

Figura 9.

Reprezentarea filetelor conice La reprezentarea filetelor conice, arcul trasat cu linie subţire care reprezintă fundul filetului în proiecţie transversală, se reprezintă o singură dată, la baza cea mai apropiată de observator conului, figurile 10 şi 11.

Figura 10.

Figura 11.

Cotarea filetelor cilndrice La cotarea filetelor cilindrice se repectă următoarele reguli:

1. Diametrul nominal se poate cota în cazul filetelor exterioare în una din variantele prezentate în figura12, dar o singură dată în desenul respectiv.

2. Diametrul nominal se poate cota în cazul filetelor interioare în una din variantele prezentate în figura13, dar o singură dată în desenul respectiv.

3. Lungimea utilă a filetelor cu degajare cuprinde şi lungimea degajării filetului, care se va cota separat, ca în figura 14.

4. În cazul găurilor filetate înfundate se cotează distinct lungimea utilă a filetului şi adâncimea găurii, fără porţiunea conică generată la prelucrare de vârful burghiului, figura 15.

5. În cazul filetelor, elementele care se cotează sunt diametrul nominal, lungimea utilă şi teşirea de deut a filetului, figura 14.

4

Figura 12.

Figura 13.

Figura 14.

5

Figura 15.

Cotarea filetelor conice În cazul filetelor conice, linia de cotă pentru cotarea diametrului nominal în reprezentarea în vedere sau/şi în secţiune longitudinală se trasează la jumătatea lungimii utile a filetului, dar fără a se cota această jumătate a lungimii, figurile 16 şi 17. Simbolul filetului este format din litera K urmată de litera sau literele corespunzătoare tipului filetului.

Figura 16.

Figura 17.

Notarea filetelor cilindrice O notare ca în exemplul următor: M40 x 7 LH semnifică un filet metric cu diametrul de 40 mm, pasul de 7 mm şi sensul elicei pe stânga. Diametrul nominal al filetului este precedat de o literă sau două litere care indică tipul filetului. În tabelul 2 este prezentată corespondenţa dintre prefixul utilizat la notarea filetelor şi tipul filetului.

Tabelul 2. Prefix Tipul filetului M filet metric Tr filet trapezoidal Pt filet pătrat W filet Whithworth

6

E filet Edison Rd filet rotund S filet dinte de

fierăstrău G filet Gaz

Dacă pasul filetului este altul decât cel normal atunci trebuie să fie precizat în cadrul simbolurilor folosite la notarea filetelor. spre exemplu, notarea Tr 50 x 4, semnifică un filet trapezoidal cu diametrul nominal de 50 mm şi pas de 4 mm. Sensul elicei filetului se precizează numai dacă filetul este pe stânga. Simbolul utilizat este LH. Dacă filetul are mai multe nervuri elicoidale (începuturi), se notează şi valoarea numărului de începuturi. Se înscrie şi clasa de toleranţă standardizată. Reprezentarea îmbinărilor prin filet Asambările realizate prin filet se reprezintă în poziţia înfiletat la maxim, figura 18c. Într-o îmbinare filetată, pe porţiunea asamblată, se reprezintă văzută piesa cu filet exterior, figura 18b, 18c, 18d. În figura 18 a sunt prezentate piesele înainte de îmbinare, piesa cu filet exterior, numită şurub şi piesa cu filet interior numită piuliţă. În figura 18 b piesele sunt îmbinate parţial. În figura 18 d este reprezentată îmbinarea unei piese cu orificiu filetat cu o piesă tubulară cu filet exterio. Reprezentarea este în dublă proiecţie ortogonală, o secţiune longitudinală şi o secţiune transversală, realizată cu scopul de a ilustra regulile de reprezentare a îmbinărilor cu filet.

Figura 18.

În figura 19, pentru acelaşi tip de asamblare prin filet cu elemente de îmbinare standardizate, sunt prezentate trei variante de reprezentate: varianta obişnuită (detaliată), în figura 19 a, varianta simplificată, în figura 19 b, şi varianta convenţională, în figura 19 c. Reprezentarea este în triplă proiecţie ortogonală. Cele două plăci sunt îmbinate prin şurub, piuliţă hexagonală şi şaibă plată.

7

Figura 19.

8

Desenul de ansamblu

Reguli de reprezentare a desenului de ansamblu

Identificarea componentelor desenului de ansamblu Poziţionarea elementelor componente ale ansamblului

Tabelul de componenţă

Cotarea desenului de ansamblu

Succesiunea etapelor întocmirii la scară a desenului de ansamblu

Introducere în modelarea 3D Scopul modelării geometrice este acela de a oferi o descriere corectă a obiectelor tridimensionale cu posibilitatea de evaluare a proprietăţilor acestora. O mare parte din produsele fabricate pot fi asimilate unor solide rigide, asamblate prin diferite procedee. Proiectantul care realizează un obiect pentru prima dată pe ecran, pornind de la o schiţă sau de la o serie de specificaţii tehnice, trebuie să obţină o reprezentare grafică care să îndeplinească criteriile legate de acurateţe şi validitate. Reprezentarea obiectelor 3D se poate face în următoarele moduri:

- prin muchii – wireframe (cadru de sârmă); - prin reprezentarea suprafeţei exterioare a obiectelor – surface; - prin corpuri solide.

Forma reală a obiectului Tipuri de modele

geometrice 3D Exemplificare

Modelare geometrică 3D – prin muchii (wireframe)

Modelare geometrică 3D – prin suprafeţele exterioare obiectelor (surface)

Modelare geometrică 3D – prin corpuri solide (solid)

Se pot obţine reprezentări 3D prin:

- precizarea a trei coordonate pentru punctele care definesc diferitele entităţi; - precizarea elevaţiei curente şi apoi prin lucrul cu două coordonate; - definirea de noi sisteme de coordonate şi lucrul direct în acestea.

În situaţia în care pe lângă coordonatele care indică distanţa pe direcţiile X şi Y se precizează şi cea de a treia coordonată, care indică distanţa în direcţia Z, entitatea definită de punctele specificate prin trei coordonate va fi reprezentată în trei dimensiuni. Dacă obiectelor plane li se atribuie o grosime, respectiv se precizează înălţimea în direcţia Z, atunci reprezentarea obiectelor va fi realizată în trei dimensiuni, operaţia numindu-se extruziune.

Sisteme de coordonate La începutul oricărei sesiuni AutoCAD, dacă se foloseşte sistemul de coordonate implicit World Coordinate System (WCS), toate punctele vor fi determinate prin valori (x,y,z) ale sistemului. Pentru a uşura modelarea 3D, programul pune la dispoziţie comanda UCS care permite definirea de noi sisteme de coordonate, păstrând sistemul principal de coordonate fix. Un sistem de coordonate nou definit poate deveni curent atunci cand dorim sa definim entităţi noi relativ la el. Planul de proiectare se poate orienta astfel încât să se poată lucra mereu în vederea plană. Pentru obţinerea unui nou sistem de coordonate în AutoCAD pot fi folosite următoarele metode, separat sau în combinaţie:

• specificând o nouă origine, un nou plan XY sau o nouă axă Z; • prin alinierea noului UCS cu direcţia principală de proiecţie; • prin copierea orientării unui obiect existent; • prin rotirea UCS-ului curent în jurul unei axe; • prin amplasarea UCS-ului pe o faţă plană a unui solid.

Command: ucs Current ucs name: *WORLD* Enter an option [New/Move/orthoGraphic/Prev/Restore/Save/Del/Apply/?/World] <World>: n Specify origin of new UCS or [ZAxis/3point/OBject/Face/View/X/Y/Z] <0,0,0>:

Posibilităţi de vizualizare a modelelor 3D Pentru realizarea funcţiilor de vizualizare trebuie să fie implementate conceptele referitoare la transformări şi sisteme de coordonate, fiind necesare în plus şi programe specializate de eliminare a liniilor şi suprafeţelor ascunse, de umbrire şi de colorare. Metoda de transformare a punctului de vedere determinat de vectorul liniei de vedere este cea care este utilizată pentru a genera imagini ale unor obiecte în trei dimensiuni.

Definirea poziţiei punctului de vedere din care este privit sistemul de axe este realizată cu ajutorul comenzii VPOINT (Viewpoint). Punctul de vedere iniţial are coordonatele (0,0,1), respectiv la înălţimea de o unitate pe axa OZ. Linia de vedere este precizată de două puncte, originea (0,0,0) şi punctul de vedere a cărui coordonate pot fi specificate de către utilizator. Împărţirea ecranului în mai multe ferestre, care să conţină vederi diferite ale desenului curent, se realizează prin intermediul comenzii VPORTS (View ports). Desenarea într-una dintre ferestre, care este activă la momentul respectiv, produce simultan modificările corespunzătoare şi în celelalte ferestre de vizualizare. Desenarea şi modificarea entităţilor se poate realiza în oricare din ferestrele de vizualizare.

Modelelor de tipul surface şi solid li se poate aplica comanda de regenerare a imaginii 3D astfel încât liniile care nu se văd să fie ascunse (HIDE). După activarea comenzii, programul verifică care sunt liniile aşezate în spatele altor obiecte şi nu le mai afişează.

Pentru a da obiectelor un aspect solid există posibilitatea de regenerare a imaginii 3D prin umplerea zonelor dintre linii, respectiv prin umbrirea şi iluminarea obiectelor (comanda SHADE).

Există tehnici de rendering care permit o mai bună vizualizare a modelului 3D, atribuind un aspect real modelelor proiectate prin intermediul efectelor de culoare, lumină şi material. Tipărirea modelelor 3D Reprezentarea obiectelor se face în spaţiul model (model space). Chiar dacă se pot seta un număr de ferestre de vizualizare cu diferite proiecţii ale obiectului, ele nu pot fi tipărite concomitent. Pentru a se realiza acest lucru este necesar să se aplice comanda MVIEW (Make view) care dă posibilitatea obţinerii de ferestre de vizualizare şi în spaţiul hârtie. Există posibilitatea de control al vizibilităţii straturilor în fiecare fereastră de vizualizare creată în spaţiul hârtie cu ajutorul comenzii VPLAYER (View port layer). Editarea modelelor 3D Comenzile folosite la editarea 2D pot fi folosite şi în cazul reprezentărilor 3D, cu unele diferenţe. Obiectele 3D pot fi rotite în jurul unei axe, comanda aferentă fiind ROTATE 3D.

Comanda de oglindire reprezintă obiectele simetrice faţă de un plan (MIRROR3D).

Pentru realizarea de copii multiple ale obiectelor se foloseşte comanda 3DARRAY.

Obiectele reprezentate în trei dimensiuni pot fi aliniate prin definirea poziţiilor unor puncte înainte şi după transformare (comanda ALIGN).

Modelarea prin muchii (wireframe) Cu ajutorul modelării wireframe obiectele tridimensionale sunt desenate prin puncte, linii şi curbe care reprezintă muchiile acestora. Prin intermediul acestui tip de modelare se pot obţine proiecţiile ortogonale ale unui obiect. Dezavantajul reprezentării este acela că informaţia deţinută este redusă şi nu pot fi evaluate proprietăţile de arie şi volum.

Modelarea prin suprafeţe În AutoCAD suprafeţele sunt generate cu ajutorul unor reţele matriceale de L X C puncte în spaţiu, unde L reprezintă numărul de linii iar C numărul de coloane ale matricei. Astfel sunt create porţiuni ale unui model de tipul surface care sunt reunite pentru a crea modelul complet al obiectului. Au fost dezvoltate rutine Lisp pentru reprezentarea corpurilor geometrice de bază (paralelipiped, sferă, con, piramidă, tor, calotă sferică). Construirea acestor obiecte se poate face pe baza a două tipuri de suprafeţe: 3dface – suprafaţă cu o singură faţă formată din 3-4 laturi sau mesh – suprafeţe multiple ce pot avea faţetele primare distribuite în plane diferite în spaţiu. Aproximarea unei suprafeţe curbe este cu atât mai precisă cu cât densitatea reţelei utilizate pentru reprezentare este mai mare.

Feţele plane în spaţiul tridimensional sunt realizate cu ajutorul comenzii 3DFACE. O faţă 3D se defineşte prin trei sau patru puncte care sunt specificate în ordine circulară. O suprafaţă poate fi generată de o dreaptă ce rulează după două curbe directoare, numărul de intervale în care se împart curbele directoare pentru a compune o suprafaţă fiind controlat de o variabilă de sistem (comanda RULED SURFACE).

O suprafaţă riglată poate fi realizată şi prin deplasarea unei curbe generatoare pe o dreaptă directoare, numărul de intervale prin care este compusă suprafaţa fiind controlat de o variabilă de sistem (comanda TABULATED SURFACE).

Prin rotaţia cu un anumit unghi în jurul unei axe de rotaţie a unei curbe generatoare, plană sau spaţială, se poate crea o suprafaţă de revoluţie (comanda REVOLVED SURFACE).

O suprafaţă poate fi obţinută plecând de la patru muchii de frontieră care pot fi linii, arcuri sau polilinii şi care trebuie să formeze un contur închis. Numărul de noduri create de-a lungul a două direcţii sunt controlate de două variabile de sistem (comanda EDGE SURFACE). Este metoda cea mai utilă în cazul reprezentării unor suprafeţe complexe.

Modelarea prin solide AutoCAD-ul are inclus un modul care permite generarea solidelor şi obiectelor tridimensionale. Pe lângă comenzile de generare a solidelor primitive AutoCAD-ul oferă şi posibilitatea de realizare a operaţiilor booleene cu acestea, cum ar fi reuniunea, scăderea şi intersecţia, rezultatul fiind un nou solid care poate fi supus în continuare modelării pentru a obţine un solid complex. La crearea unui model se obţine atât reprezentarea fronterelor acestuia, cât şi înregistrarea primitivelor de formă şi a operaţiilor folosite pentru obţinerea sa, astfel încât pot fi obţinute informaţii referitoare la volum, centru de greutate, masă. Reprezentarea prin solide este metoda utilizată de majoritatea programelor CAD.

Corpurile geometrice simple care pot fi utilizate la modelarea cu solide sunt prezentate în tabelul care urmează.

Se pot genera solide şi prin extrudare, operaţie prin care pornind de la o entitate 2D definită printr-un contur închis se poate obţine un solid asociat acesteia cu o a treia

dimensiune. Opţiunea Path oferă posibilitatea ca direcţia de extrudare să fie definită de o traiectorie 2D închisă sau deschisă. Astfel pot fi generate şi suprafeţe elicoidale.

Plecând de la o polilinie 2D şi de la o axă se poate obţine un solid de revoluţie (comanda REVOLVE).

Solidele complexe pot fi reprezentate pornind de la primitive sau de la obiecte create prin comenzile Extrude sau Revolve prin folosirea operaţiilor booleene de reuniune (comanda UNION), diferenţă (comanda SUBTRACT) sau intersecţie (comanda INTERSECT).

Există posibilitatea de teşire sau de rotunjire a muchiilor unui solid cu ajutorul comenzilor CHAMFER şi respectiv FILLET.

Comanda SLICE permite îndepărtarea prin secţionare a unei porţiuni din solid.

Tendinţa actuală în AutoCAD este aceea de a proiecta obiectul direct în trei dimensiuni, reprezentările în 2D rezultând automat, plecând de la modelul 3D.

Pentru realizarea modelului solid al unei piese se parcurg următoarele etape: - se studiază forma piesei; - se selectează şi se poziţionează primitivele solide; - se crează solidul din primitive; - se afişează modelul solid; - se realizează modelul 2D plecând de la modelul solid 3D.

Pentru a obţine desenul de execuţie al flanşei din figura următoare se parcurg mai multe etape.